автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.14, диссертация на тему:Разработка рационального процесса фасования жидких декоративных косметических масс методом наполнения

министерство науки, высшей' щолц и технической политики российской щерации

московский ордена трудового красною знамени технологический институт пищевой пгошшленности

На правах рукописи УДК 668.5.002.5/75/

баз\ров аэдшют ащукадырович

разработка рационального процесса фасования вддких декоративных косметических масс методом наполнения

Специальность 05.02.14 - Шшины и агрегаты лицевой

промшиенности

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кшщвдата технических наук •

Москва - 1992

Работа выполнена га -кафедре "Технологическое оборудован!© пищевых предприятий" Московского ордена Трудового Красного Замени технологического института пищевой промышленности.

Научный руководитель: кандидат технических наук,

профессор А.И.ДРАГИЛЕВ

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор С.А.МАЧШШ кандидат технических наук, доцент Ю.А.КАЛОШИН

Московская косметическая фабрика "Рассвет" МПОНП "Свобода"

ЕЬщита диссертации состоится _ 1992 года _ часов-га заседании специализированного Совета

К 063.51.07 Московского ордена Трудового Красного Знамени технологического института пищевой промышленности.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Адрео института: 125080, г.Москва, Волоколамское шоссе,

I

Автореферат разослан

марта 1992 года.

в

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат технических наук,

доцзнт И.М.САВИНА

т дэл ;рт*ций

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В общзм комплексе технологических процессов в пар^юмерю-косметической промышленности осоОоо место занимают процессы формования косметических изделий. Сормующее оборудование является ведущим звеном поточных линий, поэтому их надежная работа является залогом ритмичной работы предприятия.

11роизводство таких изделий .как помада, румяна, блеск, дезодорант, тушь для ресниц и др. жидкие декоративные косметические массы по существующей технологии характеризуется длительным циклом и ни,зким техническим уровнем. В частности, низкий уровень механизации на участке формования, наиболее ответственной технологической операции, является одной из осног'ных причин снижения качества продукции.

Основныл способом формования изделий декоративной космп-тики является фасование методом наполнения порции декоративной косметической массы в различные виды красочной формы - упаковки.

Современные способы наполнения фор;/ы не обеспечивают ста- ■ бильность и точность процесса дискретного получения дозы. . •

В настоящее время отечественная промышленность не выпускает оборудования для фасования декоративной косметики. Поэтому выработка рекомендаций по созданию новых конструкций фасующих устройств с повышенными эксплуатационными и'технологическими по--казателями, является актуальной задачей. . •

Цель настоящей работы - разработка рационального процесса фасования методом наполнения формы декоративной косметикой в условиях поточного производства- путем выработки рекомендаций по рациональному технологическому процессу и его современному н'аши-но-аппаратура ому оформлению.

В соответствии о поставленной целью задачами работы являются:

- на основании литературных данных выполнить анализ современных способов и устройств для наполнения форм декоративной косметической маооой;

- оцзнить качество традиционного и разрабатываемого процео-сов наполнения форм декоративной косметической массой;

- экспериментально изучить процесс наполнения форм декоративной косметической массой;

- определить рациональные технологические параметры процесса и выработать рекомендации по конструкции наполняющего устройства;

- разработать научно обоснованную методику расчета устройств для наполнения форы декоративной косметической массой.

Научная новизна работы состоит в том, что установлены основные закономерности и дано математическое описание провеса фасования методом наполнения форм, в частности:

- предложена адекватная реологическая модель декоративной косметической массы;

- найдена зависимость ыеаду основными конструктивными и кинематическими параметрами фасующего устройства и реологическими параметрами декоративной косметической массы;

- вскрыть механизм процзсса фасования методом наполнения;

- выполнен анализ особенности течения и формообразования декоративной косметической массы при фасовании.

Практическая данность работы

Практическая данность работы заключается в следящем:

- разработана научно-обоонованная методика расчета фасующего устройства для наполнения форм декоративной косметикой;

- разработан опытный образец я проведет производстве нньв испытания для фасования методом наполнения декоративных косметических масс.

Апробация работы. По материалам диссертации имеется семь публикаций, из них четыре статьи, три тезиса докладов на научных конфзренциях. Основные результаты работы доювдывалиоь и обоувдаллсь на:

- третьей всесоюзной научно-технической конференции "Теоретические и тактические аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совершенствования и интенсификации технологических процессов пищевых проязводотв" 1-4 ноября 1990 г. (НФ0М-90);

- научно-технической конференции, посвященной бО-лэето образования МГИПП, 29-31 октября 1991 г.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, общих выводов, списка использованной литературы и прилошзгсй, иэлонена на'161 отраницг машинописного текста, иллюстрированного 33 рисунками.

Автор вырапает глубокую признательность к.т.н., доценту Березовскому Ю.М. за помощь и ценные советы в процессе работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во ввэдзтщ обоонована актуальность темы, сформулированы цель диссертационной работы и новые научные положения, приведен обзор современного состояния вопроса исследования п об. .новая рациональный процесс фасования яидких декоративных косметических пасс методом наполнения.

В первой главе декоратившэ косметически массы рассматриваются как обьент исслздоваякя. Проведен обзор литературы,содерпэдэЯ

сведения о физико-химических свойствах декоративной косметики и ее компонентов. Приведен анализ известных закономерностей, характеризующих овязы таких'свойств косметических масс, как вязкость, теплота плавления, удельная теплоемкость, теплопроводность, зависимость свойств от температуры,: Рассмотрены методы фасования различных кое. матических масс, в частностк декоративной косметики. Проведен обзор существующих конструкций для фасования декоративных косметических

масс. Рассмотрены вопрс-.ы стабильности и точности процесса фасования. .

. Вторая глава посвящена изучению традиционного метода формования ' декоративной косметики, оценке качества процесса с использованием , оценок стабильности и точности. Разработены критррии оценки стабильности и точности по таким параметрам, как масса и геометрические размеры изделия. В осн.ове анализа процесса формования лежат квали-■ ■ метрические методы'комплексной оценки качества продукции, Оценка стабильности процесса проведена с использованием антролийной функции по методике акад. В.А.Панфилова. Полученные числовые значения внтро-riiiiiHOft функции характеризующие стабильность традиционного процесса формования.

В третьей главе1даны результаты реологического исследования декоративной'косметики. Показано, что структурно-механические свойства декоративной косметики достаточно точно описываются рэологичес-. кой моделью Оствальда-де-Валэ/

f я к (р)п . • /I/

Показано, что кривые течения декоративной косметики имеют две четко выраженные зоны, для которых справедливо в координатах

int - €п$

/рис I/:

п,

/г/

X. <¿16,2 T,~v. (fa)

П. 16,2 £ ¿f 437,4 /3/

где: Т/ - скорость и напряжение сдвига, соответствующие первой области течения ;

скорость и напряжение сдвига, соответствующе второй области течения ;

К/, реологические константы, характеризуйте свойства

туки "Лесная" соответственно в первой и второй облас тях /рис.2/ •

П - индекс течения 0,48 ± 0,05 ; П^- 0,92 + 0,01

На рис.2 приведены графики зависимостей £пИ = /(¿) и Л •=> , которые позволяют заключить, что реологическая кон

стента К имеет акспоненциалшую зависимость от текпературй:

к, => к о! ■ е , КгаКвз-е ,

где К0 и 5 - константы, значения которых приведены ниже: «о,- 67 Ь - <

\-1

гч

К = 79 02 м

П-2

4= 0,79 (*С)

-/

Определены теплооизические характеристики /Т&Х/ декоративных косметических масс экспресс - методом разработанным на кафедре физики МТИПП.

Приведен график температурной зависимости коэффициентов теплопроводности и удельной теплоемкости, /рис.3 и табл.1/ для исследованных образцов косметических масс.

Таблица I.

тем- ! Тушь "Лесная" | Помада

тура,! °С 1 Вт/м.К. \ 1 иг/с к | ' К| и2%> | КДж/м3 К

I ! 2 ! 3 ! 4 ! 5 ! 6 ! 7

30

40 50 60 70

60

0,343 0,282 0,199 0,189 0,212 0,176

2,705

2,163

1,67

2,05

2,59

2,94

.1330 1296 1160

946 626 690

0,29а 0,145 0,190 0,203 0,239 0,214

■2,163 1,596 1,973 2,266 2,65 2,695

1372 1211 псе

982 668 797

55 60 65 70 75 Т,°С

-0.5

-1.0

-1.5

-2,0

-2,5

-0,1 -0,2 -0,3 -0,4 -0.5 А

N &

v

j2li

/ т

-0,6 -0,7 -0,6 -0,S т г ■ • x

N v

n ik

А \

у^т. fsj г

-1,1 ш п ¿ \ ч

1

■ч

Рис.2. Реологические константы туши "Лесная"

0,4

0,3 0,2 0,1

4.0 3,0 2,0

1.0

1300. 1200 1100. 1000900 800

600

Я (Вт/м, 0 ^ о

л 0 ——о—... л — с___ -л ——►

а(мг/с) а

___В----■ о ,__о—'" ...••о

л ~~ <г

■

*»ч> \о

NN л

1

25 Я) 35 40 45 50 55 ^0 65 70 75 80 т>ос

Ряс.З. ЕЬвисимость теплофизичеоки констант декоративных косметических масс от температуры,°С Обозначения: о - тушь "Лесная" А - помада + - румяна □ - дезодорант

.- 9 -

Румяна_Дезодорант

I 2 3 4 5 6 7

30 0,32 2,615 1345 0,406 2,9.33 1429

40 0,245 1,8ЬЗ 1236 0,387 2,60 1327

50 0,223 2,08 1054 0,275 2,49 II06

' 60 0,188 2,02 984 0,288 3,09 942

70 0,166 1,£2о ¿'35 0,&8 3,2 £67

■ 60 0,1 «5 1,879 620 0,302 3,58 841

Четвертая глава посвящена теоретическому анализу процесса наполнения форл декоративно;: косметической массоС. Для определения оптимальных конструктивных и технологических параметров процесса необходимо установление функциональных зависимостей мегду параметрами фасовочного устройства, режимами наполнения и структурю-меха-ническши свойствами наполняемой массы. Операция дозирования продукта определяется способом нагнетания /всасывания/, т.е. видом нагнетателя. Известны: порпневке; шековыз, волковие, костеренные, пзстеренно-роторные, шиберные, кулачковые и др. нагнетатели. Опыт применения резшзшх методов нагнетения для дозирования масс в тех малых дозах / 1*6е/, которые шеит место в декоративной косметической промышленности дазт основание заключить, что наиболее присмлемы->ш дозаторами являются плунжерный и поршевой.

Анализируя характер движения декоративных косметических масс в этих наполняющих устройствах, нош о выделить следующие элементы

■ структуры потоков по стадиям процесса:

I. При наполнении цилиндра /рис.4а всасывание/ масса течет

■ через входной канал I, в полость цилшдра 2, причем структура потока полностью определяется критерием РеШольдса для степенной жидкости, какой является декоративная косметическая масса

. /4/

Дяя декоративных косметических масс критически».! значением числа Рейнольдсв можно принять 2450. Необходимо также учитывать входные эффекты /потери давления/ и возмущения, нарушающие лси'ш?;>~

Ряс.Дозирующее фасующее устройство:

а - всасывание, б - нагнетание, в - струя декоративной косметики при заполнении пенала.

дость потока, что дополнительно снижает критические значения Рейнольде а до й 2200.

На стадии всасывания велика вероятность подсоса воздуха через входной канал вместе с декоративной косметической массой.

2. При нагнетании - истечении массы из пространства перед нагнетателем так же должен соблюдаться строго ламинарный режим

2450. Однако, при нагнетании значительно меньше возможности подсоса воздуха в поток массы, что позволяет придерживаться более гест"ого ремма течения с большими скоростями, чем при всасывании /рис.4.6/.

Таким образом, можно рекомендовать

2200 6 Яв й 2450 3. Особую роль в процессе наполнения в открытую форму /пенал зкладыш и др./ играет характер струйного течения массы, а также фомежуток между наполняющим отверстием насадки и да ом формы 'см.рис.4.в/. Неблагоприятную роль для качества готового изделия 1грают пузырьки воздуха, появляющиеся в струе и сохраняющиеся на говерхности фасованного изделия, кроме того, выделение воздуха в аде пузырьков возможно в случае, когда высота струи Н принимает иачения больше некоторого критическо НКр В этом случае происхо-(ит разрыв струи, образование капельного течения, нарушение целост-[ости поверхности массы растекакицейся по дну формы. Стабильность ¡орга струп обеспечивает фасование гладкой поверхности изделия и 'ем самым существенно влияет.на качество готовой продукции.

Выполнен еиалиэ потерь давления в каналах фасующего устройства. Давление, которое должно быть создано иагаетателем для юущэствления процесса наполнения может быть найдено по следующо-у уравнению:

Где: 4РГр- составляицив гидростатического давления. Его необходимо учитывать при-расчете фасовочных машин, поскольку в большинстве конструкций принято вертикальное рао- положение надалнявдэго устройства; 1дРв ^ - представляет собой сумму потерь давления на преодоление, вязкого трекня при течении наполняемой маооы по -участкам предматричной-кашры, каналу насадки; I д Ры>0- характеризует потери давление .в местах резкогоиёме-нения-геометрически.: размеров каналаилп направления ... потока;.

& Р^- зависит от объемного течения /схатия/-..наполняемой ыао-сы, которое кеизбеяно сопровождает сдвиговое течение»

хде: ф - об"емная вязкость массы, Пй.С;

- скорость об"еыной деформации, (Г*; .. ¿1 Рккн~ характеризует потери давления на увеличение кинетичео-. кой энергии частиц формуемой массы:

^-Л/^^/Л. А/

Величина сС зависит от аакона .-распределения скоростей Уц по сечению. Для жидкостей, подчиняющихся степенному закону, при течении по каналу круглого■сечения коэффициент оС согласно Бегнхардту можно определить по уравнению:

НЭп-1)у[Ы+г)(5п+ъ)], /р/

где: Д Рщ,- характеризует инерционный напор:

-±ЛрТШг/сИ /9/

4 Рш ~ необходимо учитывать для процессов йеустановившегося дви'яещш, когда средняя скорость потока является функцией времени,'

й Ррел~ учитывает потери давления в результате происходящего процесса релаксации напрятений. Эти потери полагаем -

малшв.

Полный перепад давления при.течении псевдопластического материала по цилиндрическому каналу можно рассчитать по формуле:

где: . Я - расход массы,м?/с>: -

П - индекс.течения;

£ и И - длина и радиус канала, м; ¿о _т

¿ер - средняя скорость сдвига,С ; • .

/' г величина.поправки /зависит от скорости сдвига/

Средняя скорость сдвига определяется по формуле:

^ /п/

-Г - расход массы; 5 - масса дозы, кг; уЗ - плотность массы, кг/м3; Т - один цикл, (Г*; Определяем среднюю эффективную вязкость при /1« 0,92, Л- I 0, поэтому ^ = 1, это значит, что скорость одвига стремится.к постоянному значению, т.е.

Таким образом, полный перепад давления равен 1.88Я МПа. Потребляемая мощность определяется по Формуле:

Кот"г'Ру*-УсрМ"3, /13/.

■х>де: 2 - число поршней в наполняющем устройстве;

РуС - усилие, которое необходимо приложить к одному порпию.И;

•Иде: ^ — площадь -сечения поршня,. м ;

^ . /15/

■Средняя окорость поршня определяется по формуле,м/с:

» ' п»--/1г,/

уо - Р'Л ; /М/

где: Р - коэффициент подачи, учитывающий неплотности в золотнике и сальнике /^«=0,9 + 0,9&/; число циклов наполнения в минуту, шт.--!йиа1М образом,-определено. ¿/п0Г «= 0,05 кВт .

Одним из ваянейших показателей качества косметических изделий, фасуемых методом наполнения открытых пеналов, является состояние свободной поверхности.

Геометрия поверхности декоративных косметических изделий в значительной /если не в решыдей/ степени определяется интенсивностью, топлоотвода через стенки и со свободной поверхности. Наблюдения показали, что при интенсивном охлаждении свободной по-, верхности, когда до момента полного засткванля образуется поверхностная корочка, по'достижении полного застывания внутри массы образуются полости, приводящие к появлению трещин на поверхности. Это'позволяет заключить, что интенсивность теплоотвода через стенки и дно должно значительно превышать интенсивность охлаяде-■ Ю!Я поверхности.

Для организации рационального теплоотвода рассмотрим задачу' образования свободной поверхности массы в пеналах в условиях, когда теплоотвод .с боковых стенок и-со дна пенала значительно превышет теплоотвод с поверхности массы.

Объем жидкой фазы в координатах 1,7,2, /см.рис.б/ Уцг .

В единивд времени слой жидкой фазы ¿X по оси X и йУ по оси У затвердевает, претерпевая при атом усадку на величину Лх к ЛУ соответствзнно. Вследствие усадки .площадь "бассейна" жид-' кой фазы увеличится на величину усадки, уровень жидкой фазы при этом понизится на величину^,т.е. имеем равенство

(*+Ш)(У+№)(Г1е-Ме), /Г7/

Хё + #Хг

в!г

Ряс.5. К расчету формообразования поверхности при затвердевании декоративной косметики в пенале

учитывал, что I, £>¡//¡/<¿-1 после преобразования получи«!

ке - с/к/я + а у е/ф . /1е/

- линекная усадка по координатам соответственно X и У.

, Интегрирование полученного диферснцпального уравнения с учетом ""граничных условий Н, X «= В/2, V *Ь/2 дает

полагая,« Ы.у к сС виракзние /19/ упростится к виду

ВаличинаеСопределяется следувдим образом &&}-(\!г/\/А<() .

Полученное выражение /20/ характеризует уровень жидкой фазы при условии затвердевания последней только с боковых сторон,-

В случая, когда теглоогвод осуществляется как через боковые стороны пенала так и через дно при слабом топлоотводе с открытой поверхности застывают,ой жидкости в место /Г7/ приходим к слодувдоиу равенству:

ХУЬ£ ~ (к + 0хАХ)(!/+Ш)(},г-Ме-$Пз), /21/

хдо: - уровень затвердевшего слоя ка дне по кала Аналогично /18/ получим

Икс , .,./ с1(/ /00/

^сС,— , /22/

интегрируя почленно долучим:

'¡1е~е~5^/хс -ССК-У)* , : /23/

гдо: С - константа определяем аналогично /19/ с учетом того обстоятельства, что в начальной момент остывания Ас. - 0. ,

Ооынозлтель, выражаемый в виде экспонента, обозначим слэдую-вдм.. образом: .. ,, /.

е /24/

. ~ 17 - "

Тогда выражение /23/ примет вид:

Выра;1йя в качестве первого приближения Нрчерез Ьд в виде линейной зависимости вида

где: - уровень застывшей массы в пенале в напнизшей точке п получим после интегрирования и преобразований зависимости /25/ „

л-^п-й^) • ■ л/

И?вестно, что гранида фазового перехода двигается со скоростью

с/х/м

® № , /27/

¿у/сН

где: Ь5ц ,К/у- скорос. д перемещения границы фазового пэрехода.м/с? £ - время, с; -

- плотность твердой фазы, кг/м3; Д^ и Ку - постоянна характеризуйте интенсивность тейлсотвода по осям X и У. Из /27/ и /28/ следует:

¿/3 -У

Тогда в'ыраяение /26/ получит вид: ,

л, - о^) . »

Для целей качественного анализа процесса затвердевания Мбжно .• получить:

/30/

и КхшКужКг~К.

где: Кг - постоянная характеризующая теплоотвод по оси £ Тогда выражение /29/ примет вид:

Формула /31/ позволяет проанализировать процесс образования поверхности застыващей массы. Формула /32/ дает возможность оценить процесс формообразования во времени.

В пятой глаяе приведены результаты экспериментального исследования процесса 'асования декоративной косметики.

Эксперименгаль эе efae .<. jee устройство имеет следувдш регулируемые конструктивные параметра:

чле^'о циклов наполнения , 1/мин • от 13 до 32

выходной диаметр насадки d , мы

/сменные насадки/ 2,3,4

расстояние от насадки до приемной поверхности Н, мм от 15 до 40

температура массы гфи наполнении, °С _ 75..+ 80

диаметр пор'.шя Лп , ш 12

величина хода поршня L , мм 33,Ь

Для определения характеристик струйного течения массы и для

уточнения потетл, :,авлошш на выходе изготовлены три насадки длиной

0,013 м о внутренними диаметрами 0,002, 0,003 и 0,004м. Отношение

длины канала к диамегру /U/Л/ соответственно составляло Г-,Б;

4,3; 3,25.

• Управление процессом фасования осуществлялось при помощи еяе-дуадих факторов: скорости фасования, температуры фасуемой массы, геометрическими параметрами устройств наполнения. Процесс заполнения сормы и формообразования можно отнести к вероятностной системе.

Качество процесса фасования декоративной косметики#при помощи, разрабатываемого устройства имеет две стороны:

„• I. Качестьо оформления /внешний вид, упаковка, внешний вид поверхности декоративного продукта/.

- 19 ~

2. Качество собственного изделия.

с целью объективизации оценки качества декоратипюй косметической продукции целесообразно разработать систему количественных критериев. Система таких критериев может стать основой при оптимизации прогрсса фасования методом наполнения. При наполнении расплава декоративных косметических масс в пеналы мокно выделить следувдие показатели качества изделия поале' застывания:

1. Среднее арифметическое отклонение массы пздел1л от математического (издания /среднее арифметическое значение масс! изделия/«

2. Степень гладкости свободной поверхности, наличие неровностей и пор на поверхности, характер мениска /выпуклого или вогнутого/;

Изделия, наполненные в пеналы прямоугольной формы, характеризуется шириной, высотой, длиной. При;наполнении наблвдаются отклонения главным образом по высоте как случайные по всей поверх1 ости, так и обусловленные наклоном свободной поверхности по отношению к основанию. Предлагается в качестве критерия опенки форты изделия использовать величину отклонения йк от среднего ее значения А по ' всей свободной поверхности изделия:

6Н а лЬ' юо/Н .

• Кроме того, предложено подвергать отбраковке изделия, свободная поверхность которых:

I - не везде контактирует с боковши стенками 'пенала,' 2 -.имеет • отклонение высоты ло отношению к основанию. Га основе системы балловых оцэнок предложенных критериев подлежат.выбраковке:

1 - по массе при отклонениях массы изделии от средней арифметичес-

кой массы изделия больие ;

2 - по неровностям поверхности; при Ец^^н.кр*

3 - по состоянию поверхности, при -2. .

Лля внявления влияния кинематических и конструктивнкх факторов

. - 20"

в процзссе наполнения форм декоративной косметики течения на качество изделий был поставлен эксперимент. Высота падения струи варьировалась в следующих пределах: Н = 15 + 2........ 40 ± 2мм.

. Скорость истечения струи из насадки варьировалась в следующих пределах: 4. Ю-4.........2. КГ3 м/с.

•Скорость истечения струи из насадки ре1улировалась двумя путями:

- изменением количества рабочих циклов фасующих устройстр;

- путем смены патрубков насадок.

Наблюдения показали, что влияние скорости течения струи на качество поверхности изделия практически не отмечается. Высота падения струи оказывает большое влияние пузырьков, которые в дальнейшем являются причиной пористости.

В дзетой главе представлена оптимизация предлагаемого про-цосса фасования. На рис.6 представлена сравнительная диаграмма вероятности выхода годных изделий по единичнш параметрам , т.е. единичных показателей точности для традиционного и разраба-' тываемого процэссов. Больше величины единичных и обобщенных показателей для разрабатываемого процесса свидетельствуют о более высокой его точности по сравнению с традиционнш. Повышение точности достигнуто за счет рациональной конструкции фопмувдего устройства и выбора оптимальных технологических параметров.

После обработки экспериментальных данных была получена система уравнений регрессии:

Тт = 0,7 2Х + 0.12Х} + 0,09Х2_+о,оеха О.ОбХ^ /33/ « 2,0 + 0,37ХХ.+ 0,62X2 + 0,34Х3 - О.КХ^ /34/

Уравнения /33/ и /34/ использовались для определения оптимальных значений параметров.

В табл.4 указаны факторы и их оптимальные значения.опреде-ленны} в лабораторных условиях на экспериментальной установке.

m h è ri

пара. îvf ктри

-традиционный процесс ■ - разрабатываемый процесс'

Рис.6. Диаграмма шхода годных изделий по единичным параметрам

- 22 -

Оптимальные значения факторов

Таблиид 4.

к><> пп Факторы ед/ изм. оптимальные значения допуск 1 *

I. Температура массы °С 75 2

2. Плотность массы кг/ы3 .925 5

3. Продолжительность вса-

сывания массы 0 1,Ь - -0.5,

4. Диаметр насадки ш 8 0,25

5. •касса изделия г 3,36 0,17

'6. Высота изделия мы 5,7 0,3

7. Наличие блесна балл 3,0 • 1,0

е. Наличие пор балл 1,0 1,0

е. Наличие прогиба поверх-

ности мм 0,5 ОД

Проведенные эксперименты позволили подучить оценку показателей точности и стабильности предлагаемого процесса, отличающегося от, традиционного процесса фасования, разработана балловая оценка качества и аде лей декоративной кошетики, полученных методом наполнения. Проведен анализ точности и стабильности с использованием указанных: балловых оценок, проведен сравнительный анализ процессов фасования традиционного и предлагаемого по критерию породактивяостн продгашег^ой тЬхполопгческой системы и механизированной поточной лгапа ее реализующей.

Седы-тл гозЕч представляет собой совокупность материалов по практическому пргшэношда результатов исследования. Предлокэна мз-тодпка расчета устройстга для фасования декоративной косметики ме1;одс:,1 наполнения в форгхы. Дано списание опытно-промышленного образца ыехакаетровакной поточной'лшиа фасования декоративной

- 23 -

косметики методом наполнения в формы.

Экономическая оффективность внедрения предлагаемого разработанного опытно-промышленного образца гаключается в следующем:

- обеспечение максимальной производительности в условиях разработанной ускоренной технологии.. Подобные конструкции фасувдих устройств позволяют производить наполнение в'форлу;

- наполнение массы в форму непосредственно расположенную на непрерывно движущейся конвейерной ленте позволяет пслностью механизировать процесс на участке фасования, ликвидировать р.'чныэ операции, сократить возвратные отходы, повысить качество изделий; ■

- .сокращение производственных площадей п потребляемой электроэнергии; • .

- сокращение обслуживающего персонала;

- уменьшение текущих затрат на единицу продукции.

Предполагаемая экономическая эффективность от внедрения опытно-промыт® иного образда фасующей машины в .производстве туши "Лесная" - 64 тыс.руб. в год.

Заключение

1. Декоративная косметическая масса - ело лая многокомпонентная- дисперсная система, течение которой, .отклоняется от основного закона вязкого течения Ньютона; Независимо от вида рецептурного состава исследованные декоративные косметические массы в диапазоне температур 60-80°С. при скоростях сдвига от I до 43Г7 с-* представляют собой поевдопластичные материалы, течение которых моэтзт быть описано в общэм виде реологическим уравнением И.Оствальда.

2. Рациональнш споообом фасования декоративной косметической массы является наполнение форм, находящихся•на непрерывно дви^у- • щейся конвейерной ленте, при помощи устройств с поршневым нагнетателем. '•.';.

3. Предложена система балловых опенок качества декоративных

косметических изделий, фасованных методом наполнения форм, кото-, рая дополняет стандартный метод оценки.качества.готовых космети-■ ческих изделий. .

4. Математическое моделирование отдельных стадий.процесса наполнения форм позволяет рассчитать основные геометрические и кине-м&.ические параметры устройства осуществляющего наполнения с учетом геологических и теплофизических параметров.

5. Теоретический анализ затвердевания декоративной косметики в пенале позволяет прогнозировать форму свободной поверхности декоративной косметики в пенале с учетом термической усадки.

6. форма и масса изделий зависит от соотношения геометрических, параметров фасуюирго устройства: выходного диаметра насадки и расстояния от насадки до приемной поверхности, рабочего объека поршня и общзго объема фасуицего канала, скорости истечения массы из наспдки, ее реЬлогичсских и теплофизических свойств..

7. На основами экспериментально-статистического моделирования выполнена оптимизация процесса непрерывного фасования декоративной косметической массы методом наполнения. Оптимизирована конструкция экспериментального образца и разработан опытный цро-; ышленнвй образец-фасующей магашн для дозировангл и-формы.

8. Качебтво разработанного процесса по показателям точности п стабильности в среднем 1,5 раза превышает качество процесса на су-явсзгпущзм оборудования, что позволяет создать высокоорганизован-ноо производство косметических изделий.

9. На основа теоретических и экспериментальных исследований разработана методика инженерного расчета устройств для фасования декоративной косметической массы.

10. Предполагаемый экономический эффект от внедрения разработанной конструкции 'Тасующей машины 64 тыс.рублей в год.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих

работах:

1. Базаров A.A., Березовский Ю.М., Драгилев А.И. Реологическая модель 'жидкой косметической туш "Лесная" - Пищевая промргаен-ность, IS90, J5 8, с. 55-,с€.

2. Базаров A.A., Березовсгай ЕМ., Драгилев А.и. Исследование рео-лотических свойств жидкой косметической туши "Лесная" - В.кн.: теоретические и практические аспекты применения методов инлсе-непной физико - химической механики с.целью совершенствования

и интенсификации технологических. процессов пищевых пр'лзводств - М. : ШиКШП, 1990, с.272-273.

3. Базаров A.A.; Драгилев А.И., Панин A.C. и др. Тепиофизические характеристики косметических масс.- Пищевая промышленность, 1991, И 3, с.68-70. г

4. Базаров A.A., Березовский Ю.М., Драгилев А.И. Оценка качества готовых изделий, отформованных методом отливки.-Пищевая про- г мышленность, 1991, К 4,с,89. .

5. Драгилев A.M., Базаров A.A., Березовский Ю.М. Изменение плот-' ности косметических масс в процессе нагревания.-lösисы научно-технической конференции, посвященной В0-летию образования МТИПП, 23-31 октября 199I. .

6. Базаров А'.А., Березовский Ю.М., Драгилев А.и. Усадка косметических масс при отливке в пенал.-Пищевая 1фомшленность,1992,'

Ä 2

Ротапринт НП0"МИР" Заказ № 53 Тираж - 100 экз.